Осадительная центрифуга Советский патент 1982 года по МПК B04B1/20 

Изобретение относится к гидромеханическому разделению суспензий в поле центробежных сил с целью получения осветленной жидкой фазы и сгущенной фазы, содержащей твердые фракции, при низком относительном содержании жидкой фазы.

Известны осадительные центрифуги со шнековой выгрузкой осадка, состоящие из цилиндроконического или конического- осадительного барабана, шнека, питающего устройства и механизмов привода осадительного барабана и шнека, обеспечивающих при программном управлении ими синхронное вращение шнека и осадительного барабана в периоды .элементов периодического цикла Загрузка и Отстаивание суспензии и относительную скорость . шнека в период Выгрузка осадка при прекращенной загрузке 1 и 2.

Наиболее близкой к изобретению является осадительная центрифуга, содержащая кожух, конический или цилиндрический ротор, большее основание которого имеет окна для вывода фугата, а меньшее - для выгрузки осадка, шнек, привод ротора и шнека и питающее устройство 3. Центрифуга работает с чередованием операций

осаждения и выгрузки осадков. При подаче суспензии в ротор |шнек вращается синхронно с ним. Затем при включении электромагнитного тормоза изменяется передаточное число редуктора механизма привода шнека, и шнек, выгружая осадок, приобретает большую скорость относительно , В периоды отстаивания и выгрузки

10 осадка подача суспензии не производится. Все перечисленные операциицикла работы центрифуги осуществл5потся от программного командного устрой-г ства.

15

Недостатком известной центрифуги является получение осадков с большим относительным содержанием жидкой фазы. Это объясняется, тем, что шнековая выгрузка из ротора этой центри20фуги осуществляется из. заполненной жидкой фазой, зоны отстаивания, с разрыхлением (взмучиванием) значительной части твердых частиц осадка.

Целью изобретения являете улуч25шение качества разделения суспензий.

Указанная цепь достигается тем, что в осадительной центрифуге, содержсодей кожух, конический или цилиндрический ротор, большее основа30ние которого имеет .окна для вывода фугата, а меньшее - для выгрузки осадка, шнек, питающее устройство и привод ротора и шнека, ротор снаб жен перегородкой, установленной у его большего основания с образова нием между ними кольцевой камеры, при этом перегородка на периферии /выполнена перфорированной, а больше основание ротора или стенка последнего в Зоне камеры снабжены соплами служащими для поддержания требуемог уровня жидкости в камер-е. Сопла большего основания ротора могут быть расположены по его периферии . На фиг. 1 схематично изображенапредлагаемая центрифуга, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг.Х на фиг. 3 - то же, вариант выполнения перегородки. . Центрифуга включает кожух 1, ротор 2 с патрубком 3 подачи исходной суспензии, имеющий в меньшем основа нии 4 окна 5 для выгрузки осадка, а в большем основании б - окна 7 для слива жидкой фазы, и установлен ный внутри ротора шнек 8. В роторе у большего основания установлена с образованием кольцевой камеры 9 перегородка 10, имеющая форму боковой поверхности тела вращения, например конуса, с углом oL 60-80°(см.фиг.2 или гиперболоида (см, фиг. 3). Пере городка ,иферии выполнена перфорированной и имеет окна 11 для слива жидкой фазы.. Камера снабжена соплами 12, расположенными либо На периферии большего основания ротора (см. фиг 1), либо на станке последнего (см. фиг. 2 и 3). Привод центрифуги включает механизм 13 вращения ротора, электродвигатель 14, устройство 15 регулирования скорости вращения ротора, механизм 16 привода шнека, устройство 17 программного регулирования передаточного числа механизма приво да шнека, например, изменением частоты вращения вала 18 солнечного ко леса планетарного редуктора, и устройство 19 программного управления работой центрифуги в заданном режиме, которое связано с устройством 20, обеспечивающим периодическую подачу исходной суспензии наразделение. Центрифуга работает следующим образом. Режим работы центрифуги периодически-циклический с элементами полнЬго цикла: Загрузка , ОтстаиВыгрузка осадка вание, В периоды Загрузка и Отста ивание шнек 8 и ротор 2 вращаются синхронно; в период Выгрузка осад ка шнек имеет угловую скорость относительно ротора. Управление элементамиуказанного цикла осущест ляетсяот устройства 19 программного управления. Величина абсолютных и относительных скоростей шнека и ротора и длительность во времени каждого из указанных элементов цикла определяются особенностями технологического процесса разделения конкретной суспензии. . f В период Загрузки суспензия заполняет зону отстаивания ротора с образованием осадка на его внутренней поверхности, фильтрации части жидкой фазы через перфорацию перего;рОдки 10, с выводом ее через кольцевую камеру 9 и сопла 12, с последую;щим достижением свободной поверхнос ти уровня разделяемой суспензии радиуса г, т.е. сливных окон 7 и 11 с выводом через них жидкой фазы, при одновременном затоплении кольцевой камеры 9. Величина порога осветления дг, т.е. разность радиусов Гф и г, выбирается с обеспечением осветления жидкой фазы, выводимой через окна 7 и 11. При заполнении внутренней камеры 9 двустороннее .гидростатическое давление на перегородку ротора оказывается уравновешенным и фильтрация практически прекращается, чем повышается длительность сохране«ия работоспособности перфорации перегородки без очистки ее. Загрузка продолжается до накапливания в зоне отстаиван-ия требуемого количества твердой фракции, В период Отстаивание происходит уплотнение осадка; завершается осветление жидкой фазы и ее вывод через окно слива 7 и 11; осуществляется фильтрация жидкой фазы с выгрузкой фильтрата через камеру 9 и сопла 12, при уменьшении гидростатичес1сого давления в камере 9 с падением его практически до нуля, так как радиус Гр установки сопел (фиг.1) и живое сечение их задаются с обеспечением этого условия. В период Выгрузка осадка производится транспортирование осадка из зоны отстаивания через зону отжима, практически без взмучивания его, так как большая часть жидкой фазы из зоны отстаивания предварительно выведена, а остатки ее, поступающие из зоны отжима, отводятся через перфорацию перегородки 10 в противотоке к транспортированию осадка. При выполнении рабочей поверхносТи перфорированной перегородки 10 в форме боковой поверхности тела вращения, например конуса, так, что угол dL между образующими рабочих поверхностей перегородки и осадительного барабана меньше обеспечивается непрерывная центробежная самоочистка фильтрующих поверхностей (фиг. 2); то же для гиперболоида (фиг. 3). Сохранению работоспособности перфорированной перегородки способствует нагружение ее незначительной частью отделяемой при центрифугировании жидкой фазы, при взаимодействии с перфорированной поверхностью незначительной частью твердых веществ осадка. Перфорированные поверхности перегородки для облегчения их очистки или замены, могут выполняться съемнынт. Установка их на перегородке 10 производится через монтажные окна с заглушками большего основания б ротора или при дefмoнтaжe большего . основания ротора. Внедрение предлагаемого изобретения позволит осуществить эффективное центрифугапьное разделение трудйОразделяемых суспензий, образуюпшх при разделении легко взмучиваемые осадки, и даст экономический эффект на промышленных предприятиях производства крахмалопродуктов, мопочнык производств, консервных производств производств химической технологии и др. Так, например, при внедрения в картофелекрахмальном производстве при выделении клеточного сока из не разбавленной кашки, одной центрифуг базирующейся на ротор ШК-100, сэжидается повышение выхода раствс имых веществ на 10% по сравнению с-применнемыми центрифугами типа ОГШ и ПЦК, что только для одного картофелекрахмального завода суточной мсацностью 100 т по переработке картофеля даст годовой экономический эффект около 380DO руб. Внедрение цент жфуги при сгущении коагулиро-. ванного белка .клеточного сока карто феля до величины, позволяющей осуществлять сушку этого продукта, обе печит реализацию ценных кормовых отходов с высокой экономической эффективностью. При внедрении центрифуги на выделении белка из сбрасываемой творожной сыворотки один образец, базирующийся на ротор ОГШ-350, позволит получить дополнительно в год около 36 т творога, чему соответствует годовая экономическая эффективность около 2300О руб. изобретения 1.Осадительная центрифуга содержащая кожух, конический или цилиндрический ротор, большее основание котс х го имеет шсна для вывода фугата, а меньшее - для згрузки осадка, шнек, питающее устройство и и шиека, о т л. и чающаяс я тем, что, с Целью улу аения качества разделения сучзпензий с легковзмучиваемыми осадками, ротор снабжен перегородкой, установленной у его большего основания с образованием между нимм кольцевой камера, при этом перегсфодка на.периферии выполнена перфорированной, а болынее основание ротора или. стенка последнего в зоне камер 1 снабженн соплами, служащиш яля подцержаняя требуемого уровня жидкости в камере. 2.Центрифуга по п, 1, о т л ич а щ а я е я тем, что сопла больpiero основания ротора расположены по его периферии. Источники информгщии, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ 1178791, кл. 82 В, 64/04, опублик. 1966. 2,Соколов В.И. Центрифугирование. М., 1976, с. 186-187. . 3.Патент США 3494542, кл. 233-7, опублик. 1970 (прототип).